几种煤气化炉炉型的比较

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1、气化工艺各有千秋1. 常压固定床间歇式无烟煤（或焦炭）气化技术 目前我国氮肥产业主要采用的煤气化技术之一， 其特点是采用常压固定床空气、 蒸汽间歇制气，要求原料为准 2575mm勺块状无烟煤或焦炭，进厂原料利用率低，单耗高、操 作繁杂、单炉发气量低、吹风放空气对大气污染严重，属于将逐步淘汰的工艺。2. 常压固定床无烟煤（或焦炭）富氧连续气化技术其特点是采用富氧为气化剂、连续气化、原料可采用？准810mm粒度的无烟煤或焦炭，提高了进厂原料利用率，对大气无污染、设备维修工作量小、维修费用低，适合用于有 无烟煤的地方，对已有常压固定层间歇式气化技术进行改进。3. 鲁奇固定床煤加压气化技术主要用于气化

2、褐煤、 不粘结性或弱粘结性的煤， 要求原料煤热稳定性高、 化学活性好、 灰熔点高、 机械强度高、 不粘结性或弱粘结性，适用于生产城市煤气和燃料气。其产生的煤 气中焦油、 碳氢化合物含量约 1%左右， 甲烷含量约 10%左右。焦油分离、 含酚污水处理复杂， 不推荐用以生产合成气。4. 灰熔聚煤气化技术中国科学院山西煤炭化学研究所技术。 其特点是煤种适应性宽， 属流化床气化炉， 煤 灰不发生熔融， 而只是使灰渣熔聚成球状或块状灰渣排出。 可以气化褐煤、 低化学活性的烟 煤和无烟煤、石油焦，投资比较少，生产成本低。缺点是操作压力偏低，对环境污染及飞灰 堆存和综合利用问题有待进一步解决。 此技术适合于

3、中小型氮肥厂利用就地或就近的煤炭资 源改变原料路线。5. 恩德粉煤气化技术属于改进后的温克勒沸腾床煤气化炉， 适用于气化褐煤和长焰煤， 要求原料煤不粘结 或弱粘结性，灰分 9883 84530-540300-320110-130该气化炉属热壁炉，适用于气化低灰熔点的煤，在技术指标上与多喷嘴水煤浆加压气化炉相差并不太大，但是增加了过热蒸汽的投资及消耗和加压氮气或CO2载气的投资及能耗。有待在冷壁炉上再做些工作，以期取得完善的成果。工艺技术选择和评述评价煤气化工艺技术必须建立在其是否属于洁净煤气化技术的基础上。目前为止，还没有开发出万能的煤气化炉型和技术，各种煤气化炉型和气化技术都有其特点、优点和

4、不足之处，都有其对煤种的适应性和对目标产品的适用性。建设煤化工项目必须选择经过大量试验、工业性示范和工业生产实践的工艺，要择优选用节能、投资省、成本低、效率高、对环 境无污染或轻度污染但能很好处理的洁净煤气化技术。在评价时要从全厂总流程的观点上作技术经济分析评价，切不可只从某一种煤气化工艺技术的角度作局部和不客观的评价。同时，也切不可以只听专利商的片面性介绍，作局部的不全面的技术经济评价。现有的12种煤气化工艺技术，可以分为以下几种类型。(1) 逐步淘汰型 如常压固定层间歇式无烟煤（或焦碳）气化技术。（2）适用于中小型氮肥厂改变原料路线和进行技术改造如常压固定层无烟煤（或焦碳）富氧连续气化技术

5、、灰熔聚煤气化技术和恩德粉煤富氧气化 技术。（3）适用于联合循环发电如GE水煤浆加压气化技术、Shell干煤粉加压气化技术。（4）已完成中间试验，有待经受商业化运行考验如两段式干煤粉加压气化技术、四喷嘴对置式干粉煤加压气化技术。（5）国内外已有成功经验，适用于大型化装置如GE水煤浆加压气化技术、多元料浆加压气化技术、多喷嘴（四烧嘴）水煤浆加压气化技 术。（6）国外已有商业化运行经验，国内正在建立示范装置如GSP干煤粉加压气化技术。（7）适用于制造城市煤气和燃料气如鲁奇固定层煤加压气化技术。本土气化工艺经济技术指标优异选择Shell和GSP两种干煤粉加压气化工艺技术与多喷嘴和GE两种水煤浆加压气

6、化工艺技术（激冷流程）作技术经济比较，比较结果见表 4表6。比较的基准是：（1）采用北宿水洗精煤为原料，原料物相数据见表3。表3原料物相数据项目灰分含量灰熔点DTSTHTFT水煤浆浓度指标7.32%1090C1100C1120C1130C61%表44种煤气化工艺（可比部分）消耗指标比较 （kg/km3）项目ShellGSP多喷嘴GE有效气比煤耗515515535547日投煤量/t2000200020672100有效气比氧耗/m3?km3305305314336氧气 /m3?h 348800488005024053760电/kW?h103709000400040005MPa过热蒸汽/t?h 12

7、0204.5MPa过热蒸汽/t?h 118756副产4.5MPa蒸汽 /t?h 1-130-40-22-22副产0.5MPa蒸汽 /t?h 1-20-38-10-10脱氧脱盐水/t?h 1209863636注：GSP法中尚未计入经常的安全防护用液化气或煤气消耗表54种煤气化工艺（可比部分）投资比较表（万元）项目ShellGSP多喷嘴GE煤贮运4200420042004200干煤粉制备及输送1250012500水煤浆制备及50005000输送气化装置85400555005000041000气化装置（含软件费）91920588275138643772煤气化装置9790068000550004600

8、0煤气化装置（含软件费）104420713275638648772投资比2.141.461.161CO变换7600760052005200可比项目合计1397001098009440087400可比项目合计（含软件费）1462201131279578690172表64种煤气化工艺（可比部分）有效气成本估算（元/Nm3）项目ShellGSP多喷嘴GE有效气成本0.4960.4420.422（2）气化压力4MPa（3）碳转率：Shell、GSP多喷嘴取 98% GE取96%（4）产合成气量为 16万Nm3（CO+H2）/h。（5）比较范围：煤贮运、干煤粉制备及输送、水煤浆制备及输送、气化装置、空分

9、、CO变换等可比部分。从比较结果可以得出：（1）用于煤化工生产，干煤粉加压气化投资高于水煤浆加压气化；废热锅炉流程投资高于激冷流程；多喷嘴水煤浆加压气化投资高于GE水煤浆加压气化；Shell法的软件费远高于其他 3 种；煤气化装置的投资比 （含软件费） 为 Shell:GSP: 多喷嘴 :GE=2.14:1.46:1.16:1。（2）以有效气可比部分成本估算比较，多喷嘴水煤浆法与 GE法最低为0.422元/Nm3 0.423元/Nm3，Shell法最高为 0.496元/Nm3, GSP法居中为 0.442元/Nm3o Shell法的生产成本 比水煤浆法每年多约 8400万8500万元。（3 ）由于多喷嘴法与 GE法设备材料国产化率高，所以投资较少，GSP法如提高设备材料国产化率，装置投资和成本可望进一步降低。（ 4）多喷嘴水煤浆加压气化的气化效率比单喷嘴水煤浆加压气化高，所以煤耗、氧耗较 低，碳转化率较高。（5 ）多喷嘴水煤浆加压气化的除尘、黑水闪蒸及热回收流程优于其他3种气化工艺。